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Coleção Digital
Título: LEARNING CONTROL OF HIGH FREQUENCY SERVO: HYDRAULIC SYSTEMS Autor: JUAN GERARDO CASTILLO ALVA
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):
MARCO ANTONIO MEGGIOLARO - ADVISOR
Nº do Conteudo: 12419
Catalogação: 28/10/2008 Idioma(s): PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=12419@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=12419@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.12419
Resumo:
Título: LEARNING CONTROL OF HIGH FREQUENCY SERVO: HYDRAULIC SYSTEMS Autor: JUAN GERARDO CASTILLO ALVA
Nº do Conteudo: 12419
Catalogação: 28/10/2008 Idioma(s): PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=12419@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=12419@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.12419
Resumo:
Hydraulic systems are used where relatively high forces and
torques are
required, or when high response speeds are necessary. They
are used in industrial
systems, robotics, movement simulators, automated plants,
ore exploration,
presses, and especially in fatigue testing systems. Fatigue
tests are usually
performed on servo-hydraulic systems, in order to predict
the behavior of
materials and their life in service. Fatigue tests are
almost always independent of
the loading frequency. For a given material and magnitudes
of alternate and mean
stresses, the fatigue life depends essentially on the
number of applied load cycles
on the tested material. For this reason, working with the
material testing machine
at high frequencies brings the advantages of reduction in
time and cost, without
altering the results. The application of the load can be
repeated millions of times,
in frequencies of up to one hundred times per second for
metals, or even more. To
achieve such frequencies, relatively high for a fatigue
test, it is necessary to use an
efficient control system. In this thesis, learning control
techniques are developed
and applied to a materials testing machine, allowing the
application of constant or
variable amplitude loads in high frequency. The proposed
methodology consists
of implementing a bang-bang type control, restricting the
system servo-valve to
always work at its extreme limits of operation, i.e.,
always keeping it completely
open in one or the other direction. Due to the system
dynamics, the reversion
instant must happen before achieving the peaks and valleys
of desired force (or
stress, strain, etc.). The reversion instant is a parameter
that depends on several
factors, such as the alternate and mean loading components.
It is also influenced
by dead zones caused, e.g., by the slack in the mounting
between a CTS specimen
and the machine pins. As the servo-valve works in its
limits of operation, the
learning algorithm tries to obtain the optimal instants for
the reversions,
associating them to a non dimensional variable with values
between 0 and 1,
stored in specific tables. The learning law constantly
updates the values of the
table during the execution of the tests, improving the
system response. In this work, the dynamic modeling of a
servo-hydraulic machine is presented, together
with its control scheme. Simulations are performed to
compare results from PID
and learning controls. The experimental validation is made
using a servohydraulic
testing machine. For this purpose, real time control
software is
developed and implemented in a CompactRIO computational
system. The results
demonstrate the efficiency of the proposed methodology.